分質(zhì)注入噴嘴流場分析及優(yōu)化
案例概括
基于分質(zhì)注入工具——單級噴嘴，完成了噴嘴結(jié)構(gòu)從三維幾何建模到CFD仿真計算整個分析流程，得到了噴嘴直徑對流動阻力和速度分布的影響關(guān)系，并結(jié)合參數(shù)優(yōu)化工具，設(shè)定壓力損失為優(yōu)化目標(biāo)，得到了工作范圍內(nèi)的目前最優(yōu)設(shè)計方案。
項目挑戰(zhàn)
噴嘴阻力系數(shù)大，使薄差油層滲透能力降低，采用傳統(tǒng)的設(shè)計加試驗的方法重新設(shè)計結(jié)構(gòu)，設(shè)計周期長，且參數(shù)眾多優(yōu)化方向不明確，對經(jīng)驗的依賴性太強(qiáng)。
解決方案
在設(shè)計過程中引入CFD仿真分析方法，可以在沒有虛擬樣機(jī)的情況下獲得噴嘴內(nèi)部的流場結(jié)構(gòu)，得到了流量、結(jié)構(gòu)尺寸與阻力的關(guān)系，為產(chǎn)品的優(yōu)化提供明確的方向。根據(jù)計算結(jié)果，提出了將噴嘴收縮段的圓弧半徑作為設(shè)計參數(shù)，得到了優(yōu)化方案。
用戶價值
采研院在采用CFD仿真分析方法輔助噴嘴的設(shè)計后，提升了設(shè)計效率，與傳統(tǒng)憑試驗和經(jīng)驗的方法相比，降低了人工參與的時間，更能做到產(chǎn)品的精細(xì)化設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
